JPH02192869A - 金型鋳造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、ダイカスト鋳造や低圧並びに重力鋳造等の
様に溶湯を種々の注湯手段にて且つ注入用湯道を介して
金型キャビティ内に注湯充填させてアルミニウム合金や
マグネシア合金等の所望な金ぶ鋳物量を鋳造する金型鋳
造法に関する。

〈従来の技術及びその問題点〉 従来、此種の金１ｆｆｉ鋳物品を金型を用いて製造する
金型鋳造法としてはダイカスト鋳造や重力並びに低圧鋳
造等が一般的に知られている。

ところが、ダイカスト鋳造は溶湯を一旦射出スリーブ内
に充満せしめた後に射出プランジャによる高圧射出で金
型キャビティ内に充填する鋳造法、即ち寸法精度、生産
速度の高さにより鋳物量の量産に最適な鋳造法とされて
いる反面、溶湯が金型キャビティ内に充填される充填中
における残留空気〈外気）或いは含有ガス等の巻込みや
凝固収縮に伴う引は巣などの内部欠陥（鋳巣等）が発生
し易く、その防止が極めて困難であり、結果的に機械的
性質、耐圧性などが優れた安定した高品質の鋳物量を製
造することが難しく、ダイカスト鋳造に適した鋳物量即
ち良好な鋳肌で寸法精度が高く、量産性等の有利性を生
かした鋳物量の鋳造に限定されているのが現状である。

また、このダイカスト鋳造にあって金型キャビティに面
する型部位に加圧装置を組込み内蔵し、金型キャビティ
内に溶湯が充填された後に前記加圧装置を作動させて該
溶湯に直接的に高圧を加え、それによって上述した残留
空気或いは含有ガスの巻込みや凝固収縮に伴う引は巣な
どの内部欠陥（鋳巣等）を溶湯の凝固過程において圧着
して消滅させる鋳造法が開発提案された（特開昭５１−
１３０６３１号公報参照）。

ところが、この従来のダイカスト鋳造法にあっては溶湯
が金型キャビティ内に充填された後における加圧開始時
期の設定が難しい、即ち加圧時期が速いと金型キャビテ
ィ内に充填された溶湯の一部が金型湯口より注入用湯道
内へ流出（逆流）し、それは更に射出スリーブ内へと逆
流してしまう不結果を沼く虞れがあり、遅いと加圧部分
の溶湯の凝固が必要以上に進行してしまって効果的な加
圧効果は望めないものである。

一方、低圧並びに重力鋳造は溶湯を低圧で金型キャビテ
ィ内に直接注湯させて鋳物品を￥Ｊ造する１！ｉ造法で
あるため、上述したダイカスト鋳造の様にガス巻込みに
よる内部欠陥の発生を防止した鋳物品を製造できる反面
、注湯手段が低圧であるが故に凝固収縮に伴う引は巣の
発生を防止することはできず、しかも製造する鋳物品の
形状や肉厚などにおいてダイカスト鋳造に比べて大きく
制約されるものであり、又生産性の面においても劣る難
点を有するものである。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明はこの様な従来事情に鑑みてなされたものであり
、その解決しようとする技術的課題は、溶湯を注入用湯
道を介して金型キャビティ内に充満する金型鋳造法に於
いて、溶湯が金型キャビデイ内に充満（充填）された侵
、該溶湯に即座に且つ効果的に高圧を加えて鋳巣等の内
部欠陥の少ない健全な高品質の鋳物品を高い生産性にて
鋳造できる様に改良した金型鋳造法の提供することにあ
る。

〈技術的課題を達成するための手段〉 上記課題を達成するために本発明が講じる技術的手段は
、注入用湯道を介して金型キャビティ内に溶湯を充満す
る金型鋳造法に於いて、金型キャビティ内に溶湯が充満
された侵に注入用湯道を閉鎖せしめて金型キャビティ内
とキャビテイ外とを遮断することである。

そして、注入用Ｓ道を開鎖せしめた後、金型キャビティ
内に充満された溶湯に高圧を加えて該溶湯を高圧下で凝
固させることである。

〈実施例〉 以下、本発明金型鋳造法を添付図面を参照しながら説明
すると、図中（△）はその実施例の一例を示す鋳造装置
であり、断る鋳造装置（Ａ）は横型締式低圧鋳造装置で
、固定１’Ｔ動両プラテン（ａ＋　）（Ｂ２　）に取付
けられた固定、可動両金型（１）（２）の型合せ位置の
略真下には溶湯（ｍ）を貯留する保持炉（Ｂ）が設置さ
れており、この保持炉＜８＞内から垂直に貫通立設する
ストーク（３）を固定、可動両金型（１）（２）間下部
に構成される鋳込口（４）に嵌合接続させ、固定、可動
両金型（１）（２）の型締め終了後エアーバルブ（Ｃ１
）を自動開弁させて圧縮空気発生装置（Ｃ）から前記保
持炉（Ｂ）を気密状に格納する格納室（Ｂ１）に圧縮空
気を送り、それによって保持炉（Ｂ）内の溶ｍ　（ｍ）
面に圧力を加え、該溶’／Ｑ　（ｍ）を層流限界内でス
トーク（３）内を通してキャビティ（５）内に押し上げ
充満する様にしてなる。

図中（６）は溶湯（ｍ）が保持炉（Ｂ）から低圧でキャ
ビティ（５）内に充満された後、鋳込口（４）からキャ
ビティ（５）に亘る固定、可動両金型（１）＜２＞間に
構成される注入用湯道（７）を閉鎖する湯道連断機構で
あり、（８）はこの湯道″ａ所機構（６）による湯道（
７）の閉鎖により鋳込口（４）側とキャビティ（５）側
とに遮断分離された後、キャビティ〈５）内に充満され
ｌ〔溶湯（ｍ＞に高圧を加える溶湯加圧機構である。

上記湯道遮断機構（６）は、固定金型（１）内に摺接動
自在に組込み嵌挿させて装備した湯道構成ブロック（６
ａ）と、このブロック（６ａ）とロッド（６ｂ）を介し
て連結させ該ブロック（６ａ）後方の固定盤（ａｌ）内
に組込み内蔵させて配備した油圧又はエアーシリンダ室
（６Ｃ）から構成してなリ、該シリンダ室（６Ｃ）には
作動油又は作動空気等の作動媒体を鋳造装置（Ａ）の１
サイクル動作毎と連繋して送り込む作動源（図示せず）
が接続配備されている。

作動源は鋳造装！！（Ａ＞の１サイクル動作毎における
溶１（ｍ）の充満工程終了時にシリンダ室（６Ｃ）の入
り側に作ｖＪ媒体を送り込み、湯道構成ブロック（６ａ
）を前進摺動させて湯道（７）を閉ｔＢすると共に、製
品押出し工程開始時にシリンダ室（６Ｃ）の戻り側に作
動媒体を送り込み、湯道構成ブロック（６ａ）を後退摺
動させて湯道（７）を開放する動作をなす様にＵ造装置
（Ａ）の鋳造制御部に連繋されている。

溶湯加圧機構（８）は、固定金型（１）内にキャピテイ
（５）と連通状に形成した挿通孔（９）に摺接動自在に
組込み嵌挿させて装備した加圧ビン（８ａ）と、前記挿
通孔（９）後方の固定金型（１）内に組込み内蔵させて
配備し加圧ビン（８ａ）の後部側を挿入連結させた油圧
又はエアーシリンダ室（８ｂ）から構成してなり、この
シリンダ室（８ｂ）には前述した湯道遮断機構く６）と
同じく作動源が接続配備されていて湯道遮断機構（６）
による湯道（７）の開鎖後、シリンダ室（８ｂ）の入り
側に作動媒体を送り込み、加圧ビン（８ａ）を前進摺動
させてキｔ／ビティ（５）内の溶１（ｍ）に高圧を加え
る様に鋳造装！！（Ａ）の鋳造制御部に連繋させてなる
。

尚、本実施例訪造法は固定、可動両金型（１）（２）の
型開き時に湯道（７）ｍ成面を含むキャビティ表面に、
溶１　（ｍ＞と非反応性の粉体、詳しくは例えばボロン
や滑石等の帯電性を有する粉体、或いは金属酸化物や金
属硫化物、金属ヂッ化物等の粉体、又はこれら粉体に樹
脂粉を混合させた粉体などキャビティ表面からの鋳物品
（Ｍ）の離型性、即ち離型剤として機能を兼ね備えた粉
状断熱剤を静電気を利用する静電塗布法などの所望な塗
布法によって１サイクル動作毎にて塗布せしめて断熱層
（１０）を形成して、低圧低速で湯道（７）を通りキャ
ビティ（５）内に注入される溶湯（ｍ＞が途中で温湯低
下による凝固を起すことなく良好な潟流れで安定した充
填を図る保温作用を付与し、そしてその断熱１　（１０
）は溶湯加圧機構（８）によって溶湯（ｍ）に高圧が加
えられることにより薄くなり、最終的に断熱層（１０）
は消滅し、それによって、溶湯（ｍ）が高圧下で凝固さ
れる様にしである。

次に、以上の如き構成した本実施例＆８造装置（Ａ）に
よる鋳物品（Ｍ）の鋳造法を説明すると、固定、可動両
金型（１）（２）のキャビティ表面に断熱層（１０）が
塗布形成されて型締め終了後（第１図参照）、保持炉（
Ｂ）からストーク（３）を通って溶）９（ｍ＞が低圧で
キャビティ（５）内に押し上げ充満されてその充満工程
が終了すると（第２図参照）、湯道遮断機構（６）が作
動して湯道構成ブロック（６ａ）を前進摺動させて湯道
（７）を開鎖せしめる（第３図参照）。

湯道遮断機構（６）により湯道（７）が閉鎖されて鋳込
口（４）側とキャビティ（５）側とに遮断分離されると
、溶湯加圧機構（８）が作動して加圧ビン（８ａ）を前
進摺動させてキャビティ（５）内に充満された溶１（ｍ
）に高圧を加える（第４図参照）。溶Ｇ　（ｍ）に高圧
が加えられると固定。

可動両金型（１）（２）のキャビティ表面に塗布形成さ
れた断熱層（１０）は前記高圧により押し潰されて薄く
なり且つ消滅することにより溶１（ｍ）はキャビティ表
面に接触せしめて降下し、高圧下で凝固せしめて鋳物品
（Ｍ）となる。

溶湯（ｍ）の凝固終了により固定、可動両金型（１）（
２）が型開きされ（第５図参照）、然る後、押出し機構
（Ｄ）による鋳物品（Ｍ）の押出しが開始されると同時
或いは固定、可動両金型（１）（２）（７）’１ｌｔｌ
めｅ作詩ニ湯道ｍｌｌ１！［（６）の湯道構成ブロック
（６ａ）と溶湯加圧機構（８）の加圧ビン（８ａ）は後
退摺動されて戻る（第６図参照）。以後は上記作動を繰
り返して鋳物品（Ｍ）を連続鋳造するものである。

従って、本実施例の鋳造法によれば、低圧で溶ｉ９　（
ｍ）をキャビティ（５）内に充満するた・め、ガスの巻
き込みによるピンホールや鋳巣等の内部欠陥の少ない緻
密で機械的性質、耐圧性に優れ、しかもキャビティ（５
）内に充満された直後の溶’ａ　（ｍ）に、その充満終
了と同時に動作する湯道遮断機構（６）の湯道（７）ｒ
ｊｉ鎖に追従する溶湯加圧機構（８）によって確実且つ
効果的に高圧を加えて凝固させることができるため、形
状や肉厚等に制約されることなく、きれいな鋳肌で寸法
精度の高い信頼性のある高品質の鋳物間（Ｍ）を鋳造す
ることができるものである。

加えて、本発明の金型鋳造法によれば、上記実施例詳述
の低圧鋳造法において従来鋳造法で不可能であった保持
炉（Ｂ）内からキャビティ（５）内に溶！　（ｍ）を充
満させた時点でストーク（３）内に充満する溶ｍ　（ｍ
）を即座に保持炉（Ｂ）に戻すことができる。即ちキャ
ビティ（５）内に充満された溶１　（ｍ）の凝固が終了
するまでストーク（３）内に溶！（ｍ）を充満させて置
く必要があった従来鋳造法に対して本発明の鋳造法は湯
道（７）を湯道遮断機構（６）によりＶＩＩｍせしめて
キャビティ（５）内に溶１　（ｍ）が充満された時点で
キャビティ（５）内とストーク（３）内とを遮断分離さ
せることができ、それによって、溶湯（ｍ）がキャビテ
ィ（５）内に充満された充満終了直後にストーク（３）
内に充満する溶１（ｍ＞を保持炉（Ｂ）に戻して次の鋳
造ショットに備えることができる。

この様に、キャビティ（５）内に溶’＆　（ｍ）が充満
された充満終了直後においてストーク（３）内から保持
炉（Ｂ）に溶′ｆＡ（ｍ）を戻すことができることによ
って、例えば重力鋳造において行なわれている固定、可
動両金型を回転テーブル上にその回転方向等間隔にて設
置せしめて回転テーブルの間欠動作によって各固定、可
動両金型のキャビティ内に溶湯を順次充満せしめて鋳物
間を回転テーブルの間欠動作により鋳造する周知の重力
鋳造の鋳造技術を低圧鋳造法に採用することができるも
のである。

然るに、重力鋳造使用の回転テーブル上に、ストーク（
３）の上端部を扱き差し自在又は気密接離動自在に接続
し得る鋳込口構造を備えた低圧鋳造用の固定、可動両金
型を設置すると共に、回転テーブルの間欠動作によって
各固定、ｎＪ動両金型が移動停止する回転テーブルの下
方に保持炉（Ｂ）を設置せしめて低圧鋳造装置を構成し
、回転テーブルの間欠動作により各固定、可動両金型を
順次保持炉（Ｂ）の真上に移動停止させてストーク（３
）内を通して各金型キャビティ内に溶１　（ｍ）を充満
せしめるといった重力鋳造の鋳造技術を低圧ｖＩ造に用
いた鋳造法にて鋳物間の鋳造、即ち連続鋳造が可能にな
る。

尚、上述した実施例にあっては低圧鋳造の場合を詳述し
たが、本発明の金型鋳造法はダイカスト鋳造並びに重力
鋳造等の様に注入用湯道（７）を介してキャビティ（５
）内に溶’ＩＡ　（ｍ＞を充満して鋳物間ＣＭ）を鋳造
する金型Ｉｔｉ造法全てを対象にしているものである。

〈発明の効果〉 本発明の金型Ｖ！造装置は叙上の如く構成してなるから
、下記の作用効果を奏する。

■　金型キャビティ内に注入用ｙＡ道を介して溶湯を充
満せしめた後、注入用湯道を閉鎖せしめてキャピテイ内
とキャビテイ外とを遮断分離する様にしたから、溶湯の
充満終了直後に金型キャビティ内に充満された溶湯に高
圧を加えても注入用湯道が閉鎖されていることによって
溶湯の一部が高圧によりキャビテイ外に流出することは
ない。従って、溶湯が充満された直後にＪ３ける凝固開
始直前の効果的に高圧を加えることが加圧時期に溶湯を
高圧保持し凝固させることが出来る。

■　金型キャビティ内に溶湯が充満された後に注濶用湯
道を閉鎖し、金型キャビティ内に充満された溶湯に高圧
を加えなから該溶湯を高圧下で凝固させることが可能に
なったことによって、低圧並びに重力鋳造法において鋳
造する鋳物間の形状や肉厚等の制約を受けることなく、
鋳巣等の内部欠陥が少ない緻密で機械的性質、′ｆＪ４
圧性に加えてきれいな鋳肌で寸法精度の高い健全な高品
質の鋳物間を鋳造することが出来る。

依って、所期の目的を達成し得た。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明金型鋳造法を実施する装置の一例を示し、
第１図は型締め状態を示す縦断正面図で一部を省略して
示す、第２図は同縦断正面図で溶湯の充填中を示す、第
３図は同１！１断正面図で湯道を開鎖した状態を示ず、
第４図は同縦断正面図で溶湯に高圧を加えた状態を示す
、第５図は同縦断正面図で型開き状ｒフを示す第６図は
同縦断正面図で鋳物品を押出しく脱型）且つ湯道構成ブ
ロックと加圧ビンを侵退させた状態を示寸。 尚、図中 （Ａ 保持炉 可動金型 鋳込口 湯道遮断機構 溶湯加圧機構 （Ｂ） 鋳造装置 固定金型 ストーク キャビティ 湯道

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金型キャビティ内に溶湯が充満された後、その注
   入用湯道を閉鎖することを特徴とする金型鋳造法。
2. （２）金型キャビティ内に溶湯が充満された後、その注
   入用湯道を閉鎖せしめて金型キャビティ内に充満された
   前記溶湯に高圧を加えながら該溶湯を高圧下で凝固させ
   ることを特徴とする金型鋳造法。